DE102018216175A1 - Fuel delivery device for an internal combustion engine - Google Patents

Fuel delivery device for an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
DE102018216175A1
DE102018216175A1 DE102018216175.5A DE102018216175A DE102018216175A1 DE 102018216175 A1 DE102018216175 A1 DE 102018216175A1 DE 102018216175 A DE102018216175 A DE 102018216175A DE 102018216175 A1 DE102018216175 A1 DE 102018216175A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
delivery device
pump
fuel delivery
reservoir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102018216175.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Andreas Bartsch
Wolfgang Sander
Tobias Falkenau
Diana Cordes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102018216175.5A priority Critical patent/DE102018216175A1/en
Priority to CN201910902707.4A priority patent/CN110939532A/en
Publication of DE102018216175A1 publication Critical patent/DE102018216175A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0209—Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0221—Fuel storage reservoirs, e.g. cryogenic tanks
    • F02M21/0224—Secondary gaseous fuel storages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0221—Fuel storage reservoirs, e.g. cryogenic tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/06—Apparatus for de-liquefying, e.g. by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0011—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0076—Details of the fuel feeding system related to the fuel tank
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

Kraftstofffördereinrichtung (1) für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Pumpe (10,16), wobei durch die mindestens eine Pumpe (10,16) Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter (12) in einen Hochdruckbereich gefördert wird, wobei der Hochdruckbereich einen Buffertank (18) und einen Hochdruckspeicher (20) aufweist. Der Vorratsbehälter (12) ist über eine Abströmleitung (30) mit einer Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie (40) der mindestens einen Pumpe (10,16) verbunden.Fuel delivery device (1) for a fuel injection device of an internal combustion engine with at least one pump (10, 16), with the at least one pump (10, 16) delivering fuel from a storage container (12) to a high pressure area, the high pressure area being a buffer tank (18 ) and a high pressure accumulator (20). The reservoir (12) is connected via an outflow line (30) to a device for converting fuel into drive energy (40) of the at least one pump (10, 16).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine und ein Verfahren zur Reduzierung des Druckes im Vorratsbehälter einer Kraftstofffördereinrichtung nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches 1.The invention relates to a fuel delivery device for a fuel injection device of an internal combustion engine and a method for reducing the pressure in the reservoir of a fuel delivery device according to the preamble of independent claim 1.

Eine solche Kraftstofffördereinrichtung ist aus der DE 10 2006 052 109 A1 bekannt. Dieses Fahrzeug weist eine mit einem Gas betriebene Brennkraftmaschine auf, wobei das Gas in einem Gastank bevorratet wird. Wird in dem Gastank ein vorgegebener Gasdruck überschritten, was beispielsweise durch eine übermäßige Erwärmung aufgrund von Sonneneinstrahlung erfolgen kann, wird eine Druckentlastung des Gastanks eingeleitet. Diese Druckentlastung erfolgt über ein Überdruckventil, durch das das Gas in die Umgebung abgelassen wird.Such a fuel delivery device is from the DE 10 2006 052 109 A1 known. This vehicle has an internal combustion engine operated with a gas, the gas being stored in a gas tank. If a predetermined gas pressure is exceeded in the gas tank, which can be caused, for example, by excessive heating due to solar radiation, pressure relief of the gas tank is initiated. This pressure relief takes place via a pressure relief valve, through which the gas is released into the environment.

Aus der DE 10 2015 212 988 A1 ist eine Kraftstofffördereinrichtung bekannt mit einem Gastank, in dem das Gas im flüssigen Zustand bevorratet wird. Bei einer längeren Standzeit des Fahrzeugs unter Sonneneinstrahlung auf den Gastank kann in dem Gastank ein Überdruck entstehen, der aufgrund einer Verdampfung des flüssigen Gases entsteht. Um eine unzulässig hohe Druckzunahme in dem Gastank zu vermeiden, ist eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, die eine mit dem Gastank zusammenwirkende Abführleitung mit einem Überdruckventil umfasst, so dass das Gas in die Umgebung abgelassen werden kann.From the DE 10 2015 212 988 A1 is known a fuel delivery device with a gas tank in which the gas is stored in the liquid state. If the vehicle is left standing for a longer period of time under the sun's rays on the gas tank, an overpressure can arise in the gas tank which arises due to the evaporation of the liquid gas. In order to avoid an inadmissibly high pressure increase in the gas tank, a safety device is provided which comprises a discharge line cooperating with the gas tank with a pressure relief valve, so that the gas can be discharged into the environment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gasbetriebenes Fahrzeug anzugeben, das eine verbesserte Kraftstofffördereinrichtung und ein Verfahren zur Reduzierung des Druckes im Vorratsbehälter einer Kraftstofffördereinrichtung aufweist.The invention is based on the object of specifying a gas-powered vehicle which has an improved fuel delivery device and a method for reducing the pressure in the reservoir of a fuel delivery device.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat den Vorteil, dass der Druck im Vorratsbehälter reduziert werden kann ohne das Gas in die Umwelt gelangt. Des Weiteren kann die im Kraftstoff vorhandenen Energie zum Antrieb der mindestens einen Pumpe der Kraftstofffördereinrichtung genutzt werden.The fuel delivery device according to the invention with the features according to claim 1 has the advantage that the pressure in the reservoir can be reduced without the gas getting into the environment. Furthermore, the energy present in the fuel can be used to drive the at least one pump of the fuel delivery device.

Im kälteisolierten Vorratsbehälter (z.B. LNG-Tank, Kryo-Tank) wird der gasförmige Kraftstoff bei einer Temperatur von -140°C gespeichert. Aufgrund der niedrigen Temperaturen befindet sich der Kraftstoff in der flüssigen Phase. Für den motorischen Betrieb sind aber deutlich höhere Temperaturen nötig (ca. -20°C). Durch einen Wärmeeintrag von außen, beispielsweise durch Sonneneinstrahlung, oder durch erwärmten Kraftstoff, welcher durch die Rücklaufleitung zurück in den Vorratsbehälter strömt, kann sich die Temperatur des Kraftstoffes im Vorratsbehälter erhöhen.The gaseous fuel is stored at a temperature of -140 ° C in the cold-insulated storage container (e.g. LNG tank, cryo tank). Due to the low temperatures, the fuel is in the liquid phase. However, significantly higher temperatures are required for motor operation (approx. -20 ° C). The temperature of the fuel in the storage container can increase as a result of heat input from the outside, for example due to solar radiation, or due to heated fuel which flows through the return line back into the storage container.

Der Kraftstoff im Vorratsbehälter kann aufgrund des Wärmeeintrages eine Änderung des Aggregatszustandes erfahren, so dass sich ein Teil des Kraftstoffes von der flüssigen in die gasförmige Phase umwandelt, welches einen Druckanstieg im Vorratsbehälter bedingt.The fuel in the reservoir can experience a change in the state of the aggregate due to the heat input, so that part of the fuel converts from the liquid to the gaseous phase, which causes a pressure increase in the reservoir.

Durch die Abströmleitung und Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie der mindestens einen Pumpe kann Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter entweichen und zum Antrieb der mindestens einen Pumpe genutzt werden. Auf diese Weise geht die Energie, die sich im Kraftstoff befindet nicht ungenutzt, beispielsweise durch ein Ausströmen in die Umwelt, verloren.Fuel can escape from the storage container through the outflow line and device for converting fuel into drive energy of the at least one pump and can be used to drive the at least one pump. In this way, the energy in the fuel is not wasted, for example due to an outflow into the environment.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.Advantageous refinements and developments of the device according to the invention are specified in the dependent claims.

Es ist von Vorteil, wenn die Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie einen Verbrennungsmotor aufweist, da dieser ohne großen Integrationsaufwand in das Fahrzeug verbaut werden kann. Der mit dem Verbrennungsmotor verbundene Pumpenantrieb kann auf einfache Weise direkt an der mindestens einen Pumpe erfolgen. Des Weiteren kann der im Normalfall vorgesehene hydraulische Antrieb der Hochdruckpumpe entfallen, so dass zusätzliche Speichervolumen, Hydraulikpumpen und Ventile entfallen, was einen großen Kostenvorteil mit sich bringt.It is advantageous if the device for converting fuel into drive energy has an internal combustion engine, since this can be installed in the vehicle without great integration effort. The pump drive connected to the internal combustion engine can be carried out in a simple manner directly on the at least one pump. Furthermore, the hydraulic drive of the high-pressure pump, which is normally provided, can be dispensed with, so that additional storage volumes, hydraulic pumps and valves are dispensed with, which brings with it a great cost advantage.

Hierbei ist der Verbrennungsmotor auf vorteilhafte Weise über eine Welle, ein Getriebe und/oder eine hydraulische Kopplung mit der mindestens eine Pumpe verbunden.The internal combustion engine is advantageously connected to the at least one pump via a shaft, a transmission and / or a hydraulic coupling.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie ein Generator zur Umwandlung von gasförmigen Kraftstoff in elektrische Energie, insbesondere eine Brennstoffzelle, aufweist, da die elektrische Energie flexibel zur Nutzung des Antriebs der mindestens einen Pumpe genutzt werden kann. Hierbei ist der Generator über einen Inverter mit einem Elektromotor verbunden, wobei durch den Elektromotor die mindestens eine Pumpe antreibbar ist.A further advantage results if the device for converting fuel into drive energy has a generator for converting gaseous fuel into electrical energy, in particular a fuel cell, since the electrical energy can be used flexibly to use the drive of the at least one pump. Here, the generator is connected to an electric motor via an inverter, the at least one pump being drivable by the electric motor.

Ein besonderer Vorteil ergibt sich, wenn der Inverter mit einer Batterie verbunden ist, da auf diese Weise die Batterie als Zwischenspeicher für die gewonnene elektrische Energie genutzt werden kann, so dass auch in Phasen in denen keine Energie durch den Generator gewonnen wird ein Antrieb der mindestens einen Pumpe möglich ist.A particular advantage arises when the inverter is connected to a battery, since in this way the battery acts as a buffer for the electrical energy obtained can be used, so that even in phases in which no energy is generated by the generator, it is possible to drive the at least one pump.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch ein Druckregelventil, welches in der Abströmleitung angeordnet ist, da die Menge an Kraftstoff, welche aus dem Vorratsbehälter strömt exakt und auf einfache Weise gesteuert werden kann.A further advantage results from a pressure control valve which is arranged in the outflow line, since the amount of fuel which flows out of the storage container can be controlled precisely and in a simple manner.

Ein in der Abströmleitung angeordneter Wärmetauscher ist vorteilhaft, da über diesen der aus dem Vorratsbehälter entnommene Kraftstoff erwärmt werden kann, so dass er die für die Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie benötigte Betriebstemperatur annehmen kann.A heat exchanger arranged in the outflow line is advantageous since it can be used to heat the fuel removed from the storage container so that it can assume the operating temperature required for the device for converting fuel into drive energy.

AusführungsbeispieleEmbodiments

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Preferred embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:

  • 1 eine Kraftstofffördereinrichtung einer Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und
  • 2 eine Kraftstofffördereinrichtung einer Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Show it:
  • 1 a fuel delivery device of an internal combustion engine in a schematic representation according to a first embodiment and
  • 2nd a fuel delivery device of an internal combustion engine in a schematic representation according to a second embodiment.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der 1 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine dargestellt, die eine Kraftstofffördereinrichtung 1 aufweist. Die Kraftstofffördereinrichtung 1 weist eine Förderpumpe 10 auf, die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 12 ansaugt.In the 1 A fuel injection device of an internal combustion engine is shown, which has a fuel delivery device 1 having. The fuel delivery system 1 has a feed pump 10th on that fuel from a reservoir 12th sucks.

Der Vorratsbehälter 12 kann zur Aufnahme von Kraftstoff, welcher als verflüssigtes Gas (LNG) bzw. Gas in der flüssigen Phase vorliegt, ausgebildet sein.The reservoir 12th can be designed to receive fuel which is in the form of liquefied gas (LNG) or gas in the liquid phase.

Die Kraftstofffördereinrichtung 1 ist zur Förderung von Gas in der flüssigen Phase als Kraftstoff ausgelegt. Im Vorratsbehälter 12 wird das Gas in flüssigem Aggregatszustand bzw. in der flüssigen Phase bei sehr niedrigen Temperaturen aufgenommen. Um das Gas in dem flüssigen Aggregatszustand bzw. der flüssigen Phase zu halten, muss das Gas unter sehr niedrigen Temperaturen im Vorratsbehälter 12 aufbewahrt werden. Der Vorratsbehälter 12 weist in einer bevorzugten Ausgestaltung eine Isolierung auf, um einen Wärmeeintrag von außen in den Kraftstoff zu vermeiden.The fuel delivery system 1 is designed to pump gas in the liquid phase as a fuel. In the storage container 12th the gas is taken up in the liquid state or in the liquid phase at very low temperatures. In order to keep the gas in the liquid aggregate state or the liquid phase, the gas must be in the storage container at very low temperatures 12th be kept. The reservoir 12th In a preferred embodiment, it has insulation in order to avoid heat being introduced into the fuel from the outside.

Durch die Förderpumpe 10 wird Kraftstoff zur Saugseite wenigstens einer Hochdruckpumpe 16 gefördert, die ebenfalls Bestandteil der Kraftstofffördereinrichtung 1 ist. Durch die wenigstens eine Hochdruckpumpe 16 wird Kraftstoff in einen Hochdruckbereich der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 1 gefördert.Through the feed pump 10th becomes fuel to the suction side of at least one high pressure pump 16 promoted, which is also part of the fuel delivery system 1 is. Through the at least one high pressure pump 16 becomes fuel in a high pressure area of the fuel injector 1 promoted.

Die Förderpumpe 10 kann entweder im Vorratsbehälter 12 oder außerhalb des Vorratsbehälters 12 angeordnet sein und den Kraftstoff auf ein erstes Druckniveau verdichten, während die Hochdruckpumpe 16 der Förderpumpe 10 nachgeordnet ist und den Kraftstoff vom ersten Druckniveau auf ein zweites Druckniveau, insbesondere ein Druckniveau zwischen 500 und 600 bar, verdichtet.The feed pump 10th can either be in the storage container 12th or outside the storage container 12th be arranged and compress the fuel to a first pressure level while the high pressure pump 16 the feed pump 10th is arranged downstream and compresses the fuel from the first pressure level to a second pressure level, in particular a pressure level between 500 and 600 bar.

Der Hochdruckbereich umfasst einen Buffertank 18 und einen Hochdruckspeicher 20, wobei der Hochdruckspeicher 20 mit mindestens einem Injektor 21 zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum, verbunden ist.The high pressure area includes a buffer tank 18th and a high pressure accumulator 20th , the high pressure accumulator 20th with at least one injector 21 for injecting fuel into the combustion chamber.

Die Injektoren 21 können als Dual-Fluid-Injektoren ausgebildet sein und mit einem Hochdruckrail 22 für flüssigen Kraftstoff verbunden sein.The injectors 21 can be designed as dual fluid injectors and with a high pressure rail 22 connected for liquid fuel.

Zwischen dem Buffertank 18 und dem Hochdruckspeicher 20 ist ein Druckregler 19 angeordnet. Der Druckregler 19 ermöglicht eine Einstellung der gewünschten Druckverhältnisse im Hochdruckspeicher 20, indem er die Kraftstoffstoffmenge, die aus dem Buffertank 18 in den Hochdruckspeicher 20 strömt regelt.Between the buffer tank 18th and the high pressure accumulator 20th is a pressure regulator 19th arranged. The pressure regulator 19th enables the desired pressure conditions in the high-pressure accumulator to be set 20th by changing the amount of fuel coming out of the buffer tank 18th in the high pressure accumulator 20th flows regulates.

Zwischen der Hochdruckpumpe 16 und dem Buffertank 18 ist ein Wärmetauscher 31 angeordnet. Der Wärmetauscher 31 überträgt thermische Energie auf den Kraftstoff in der Leitung zwischen Hochdruckpumpe 16 und Buffertank 18. Between the high pressure pump 16 and the buffer tank 18th is a heat exchanger 31 arranged. The heat exchanger 31 transfers thermal energy to the fuel in the line between the high pressure pump 16 and buffer tank 18th .

Durch einen Wärmeeintrag in den Vorratsbehälter 12 kann der Kraftstoff im Vorratsbehälter 12 eine Aggregatsänderung erfahren und sich von der flüssigen Phase in die gasförmige Phase oder in einen Zwischenzustand mit geringerer Dichte umwandeln. Dies bewirkt eine Druckerhöhung des Kraftstoffes im Vorratsbehälter 12, welche so groß sein kann, dass Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter 12 entweichen muss, um nicht den zulässigen Höchstdruck zu überschreiten.By introducing heat into the storage container 12th can the fuel in the reservoir 12th experience an aggregate change and convert from the liquid phase to the gaseous phase or to an intermediate state with lower density. This causes an increase in the pressure of the fuel in the reservoir 12th , which can be so large that fuel from the reservoir 12th must escape in order not to exceed the permissible maximum pressure.

Eine Abströmleitung 30 ist über einen Anschluss 36 mit dem Vorratsbehälter 12 verbunden und ermöglicht, dass Kraftstoff, insbesondere Gas in der gasförmigen Phase aus dem Vorratsbehälter 12 entweichen kann, falls der Druck des Kraftstoffes im Vorratsbehälter 12 zu hoch wird.An outflow pipe 30th is via a connection 36 with the reservoir 12th connected and allows fuel, especially gas in the gaseous phase from the reservoir 12th can escape if the pressure of the fuel in the reservoir 12th gets too high.

Der Anschluss 36 kann im oberen Drittel des Vorratsbehälters 12 angeordnet sein, um sicherzustellen, dass vornehmlich Kraftstoff in der gasförmigen Phase aus dem Vorratsbehälter 12 entweicht. In einer besonderen Ausführungsform ist der Anschluss 36 am oberen Rand des Vorratsbehälter 12 angeordnet. In der 1 ist eine gestrichelte Linie innerhalb des Vorratsbehälters 12 gezeigt, welche andeutet in welchen Bereichen sich vornehmlich Kraftstoff in der flüssigen Phase und Kraftstoff in der gasförmigen Phase befindet.The connection 36 can be in the top third of the storage container 12th be arranged to Ensure that fuel is primarily in the gaseous phase from the reservoir 12th escapes. In a special embodiment, the connection 36 at the top of the storage container 12th arranged. In the 1 is a dashed line inside the reservoir 12th shown, which indicates in which areas there is primarily fuel in the liquid phase and fuel in the gaseous phase.

Die Abströmleitung 30 verbindet den Vorratsbehälter 12 mit einer Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie 40, wobei die Antriebsenergie zum Antrieb der Hochdruckpumpe 16 und/oder Förderpumpe 10 dient.The discharge line 30th connects the reservoir 12th with a device for converting fuel into drive energy 40 , the drive energy for driving the high pressure pump 16 and / or feed pump 10th serves.

In der Abströmleitung 30 zwischen Vorratsbehälter 12 und Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie 40 ist ein Druckregelventil 32 angeordnet ist, so dass die Menge an Kraftstoff die aus dem Vorratsbehälter 12 in die Absaugleitung 30 strömen kann, bewusst gesteuert werden kann. Abhängig vom gewünschten Druckverlust im Vorratsbehälter 12 kann das Druckregelventil 32 für längere oder kürzere Zeit geöffnet werden.In the discharge line 30th between storage containers 12th and device for converting fuel into drive energy 40 is a pressure control valve 32 is arranged so that the amount of fuel comes from the reservoir 12th into the suction line 30th can flow, can be controlled consciously. Depending on the desired pressure drop in the reservoir 12th can the pressure control valve 32 open for longer or shorter times.

Das Druckregelventil 32 kann so angesteuert werden, dass der Druck im Vorratsbehälter 12 sinkt. Dies kann durch eine Wahl der Öffnungszeiten oder Öffnungsquerschnitte des Druckregelventils 32, welche ermöglichen, dass eine gewisse Menge an Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter 12 entweicht, erfolgen. Das Druckregelventil 32 kann weiterhin zum Absperren des Vorratsbehälters 12 dienen, so dass kein Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter 12 entweichen kann.The pressure control valve 32 can be controlled so that the pressure in the reservoir 12th sinks. This can be done by selecting the opening times or opening cross-sections of the pressure control valve 32 , which allow a certain amount of fuel to come out of the reservoir 12th escapes, take place. The pressure control valve 32 can continue to shut off the storage container 12th serve so that no fuel from the reservoir 12th can escape.

Ein Wärmetauscher 33 kann in der Abströmleitung 30 angeordnet sein, damit der Kraftstoff erwärmt wird bevor er zur Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie 40 strömt.A heat exchanger 33 can in the discharge line 30th be arranged so that the fuel is heated before it to the device for converting fuel into drive energy 40 flows.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie 40 ein Verbrennungsmotor 41. Der Verbrennungsmotor 41 dient zum Antrieb der Hochdruckpumpe 16. In einer alternativen Ausführungsform kann der Verbrennungsmotor zusätzlich oder alternativ auch die Förderpumpe 10 antreiben.According to a first exemplary embodiment, the device for converting fuel into drive energy 40 an internal combustion engine 41 . The internal combustion engine 41 serves to drive the high pressure pump 16 . In an alternative embodiment, the internal combustion engine can additionally or alternatively also the feed pump 10th drive.

Der Verbrennungsmotor 41 kann über eine Welle, ein Getriebe und/oder eine hydraulische Kopplung mit der Hochdruckpumpe 16 und/oder Förderpumpe 10 verbunden sein.The internal combustion engine 41 can be via a shaft, a gearbox and / or a hydraulic coupling with the high pressure pump 16 and / or feed pump 10th be connected.

In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Komponenten der Kraftstofffördereinrichtung 1 entsprechen den bereits im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Aufbau. Die Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie 40 weist einen Generator 42 zur Umwandlung von gasförmigen Kraftstoff in elektrische Energie, insbesondere eine Brennstoffzelle 42, auf. Die Brennstoffzelle 42 kann vom Prinzip einer Festoxidbrennstoffzelle sein.In 2nd a second embodiment is shown. The components of the fuel delivery system 1 correspond to the structure already described in the first embodiment. The device for converting fuel into drive energy 40 assigns a generator 42 for converting gaseous fuel into electrical energy, in particular a fuel cell 42 , on. The fuel cell 42 can be based on the principle of a solid oxide fuel cell.

Die durch den Generator 42 erzeugte elektrische Energie wird über einen Inverter 43 einem Elektromotor 44 zur Verfügung gestellt. Der Elektromotor 44 ist mit der Hochdruckpumpe 16 und/oder der Förderpumpe 10 verbunden. Der Elektromotor 44 kann die Hochdruckpumpe 16 und/oder die Förderpumpe 10 bedarfsgerecht antreiben.That by the generator 42 Electrical energy is generated by an inverter 43 an electric motor 44 made available. The electric motor 44 is with the high pressure pump 16 and / or the feed pump 10th connected. The electric motor 44 can the high pressure pump 16 and / or the feed pump 10th drive as needed.

In einer alternativen Ausführungsform kann der Inverter 43 auch mit einer Batterie 45 verbunden sein. Die Batterie 45 kann als Zwischenspeicher für die Energie zum Antrieb der mindestens einen Pumpe 10,16 genutzt werden.In an alternative embodiment, the inverter 43 even with a battery 45 be connected. The battery 45 can be used as a buffer for the energy for driving the at least one pump 10, 16.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102006052109 A1 [0002]DE 102006052109 A1 [0002]
  • DE 102015212988 A1 [0003]DE 102015212988 A1 [0003]

Claims (10)

Kraftstofffördereinrichtung (1) für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Pumpe (10,16), wobei durch die mindestens eine Pumpe (10,16) Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter (12) in einen Hochdruckbereich gefördert wird, wobei der Hochdruckbereich einen Buffertank (18) und einen Hochdruckspeicher (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie (40) der mindestens einen Pumpe (10,16) über eine Abströmleitung (30) mit dem Vorratsbehälter (12) verbunden ist.Fuel delivery device (1) for a fuel injection device of an internal combustion engine with at least one pump (10, 16), with the at least one pump (10, 16) delivering fuel from a reservoir (12) to a high pressure area, the high pressure area being a buffer tank (18 ) and a high-pressure accumulator (20), characterized in that a device for converting fuel into drive energy (40) of the at least one pump (10, 16) is connected to the reservoir (12) via an outflow line (30). Kraftstofffördereinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie (40) gasförmigen Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter (12) in Antriebsenergie der mindestens einen Pumpe (10,16) umwandelbar ist.Fuel delivery device (1) after Claim 1 , characterized in that the device for converting fuel into drive energy (40) converts gaseous fuel from the reservoir (12) into drive energy of the at least one pump (10, 16). Kraftstofffördereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie (40) ein Verbrennungsmotor (41) ist.Fuel delivery device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device for converting fuel into drive energy (40) is an internal combustion engine (41). Kraftstofffördereinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (41) über eine Welle, ein Getriebe und/oder eine hydraulische Kopplung mit der mindestens eine Pumpe (10,16) verbunden ist.Fuel delivery device (1) after Claim 3 , characterized in that the internal combustion engine (41) is connected to the at least one pump (10, 16) via a shaft, a transmission and / or a hydraulic coupling. Kraftstofffördereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Umwandlung von Kraftstoff in Antriebsenergie (40) einen Generator (42) zur Umwandlung von gasförmigen Kraftstoff in elektrische Energie, insbesondere eine Brennstoffzelle (42), aufweist.Fuel delivery device (1) according to one of the Claims 1 or 2nd , characterized in that the device for converting fuel into drive energy (40) has a generator (42) for converting gaseous fuel into electrical energy, in particular a fuel cell (42). Kraftstofffördereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (42) über einen Inverter (43) mit einem Elektromotor (44) verbunden ist, wobei durch den Elektromotor (44) die mindestens eine Pumpe (9,10) antreibbar ist.Fuel delivery device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the generator (42) is connected via an inverter (43) to an electric motor (44), the at least one pump (9, 10) being driven by the electric motor (44). is drivable. Kraftstofffördereinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Inverter (43) mit einer Batterie (45) verbunden ist.Fuel delivery device (1) after Claim 6 , characterized in that the inverter (43) is connected to a battery (45). Kraftstofffördereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckregelventil (32) in der Abströmleitung (30) angeordnet ist.Fuel delivery device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure control valve (32) is arranged in the outflow line (30). Kraftstofffördereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmetauscher (33) in der Abströmleitung (30) angeordnet ist.Fuel delivery device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a heat exchanger (33) is arranged in the outflow line (30). Kraftstofffördereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (12) zur Aufnahme von Kraftstoff als verflüssigtes Gas (LNG) bzw. Gas in der flüssigen Phase ausgebildet ist.Fuel delivery device according to one of the preceding claims, characterized in that the storage container (12) is designed to hold fuel as a liquefied gas (LNG) or gas in the liquid phase.
DE102018216175.5A 2018-09-21 2018-09-21 Fuel delivery device for an internal combustion engine Withdrawn DE102018216175A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018216175.5A DE102018216175A1 (en) 2018-09-21 2018-09-21 Fuel delivery device for an internal combustion engine
CN201910902707.4A CN110939532A (en) 2018-09-21 2019-09-23 Fuel delivery device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018216175.5A DE102018216175A1 (en) 2018-09-21 2018-09-21 Fuel delivery device for an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018216175A1 true DE102018216175A1 (en) 2020-03-26

Family

ID=69725450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018216175.5A Withdrawn DE102018216175A1 (en) 2018-09-21 2018-09-21 Fuel delivery device for an internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110939532A (en)
DE (1) DE102018216175A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH717460A1 (en) * 2020-05-28 2021-11-30 Liebherr Machines Bulle Sa System for providing a gaseous fuel.
WO2023107609A3 (en) * 2021-12-09 2023-07-20 Chart Inc. Cryogenic fuel tank venting system and method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010031628A1 (en) * 2009-08-17 2011-02-24 Robert Bosch Gmbh Fuel delivery device for a fuel injection device of an internal combustion engine
JP2012076561A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fuel supply system for ship
JP2016049881A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 川崎重工業株式会社 Ship

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH717460A1 (en) * 2020-05-28 2021-11-30 Liebherr Machines Bulle Sa System for providing a gaseous fuel.
EP3915820A1 (en) * 2020-05-28 2021-12-01 Liebherr Machines Bulle SA System for providing a gaseous fuel
US11788494B2 (en) 2020-05-28 2023-10-17 Liebherr Machines Bulle Sa System for supplying a gaseous fuel
WO2023107609A3 (en) * 2021-12-09 2023-07-20 Chart Inc. Cryogenic fuel tank venting system and method

Also Published As

Publication number Publication date
CN110939532A (en) 2020-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2909524B1 (en) Method for filling a fuel storage system of a motor vehicle
EP0966605A1 (en) Fuel injection device for internal combustion engines
DE102006009062B4 (en) Cryoadsorption collection vessel for evaporation loss compensation for liquefied gas storage
WO2019115167A1 (en) Fuel delivery device for an internal combustion engine
EP2895720A1 (en) Fuel system for an internal combustion engine which can be operated with at least two fuel types
DE102018216175A1 (en) Fuel delivery device for an internal combustion engine
DE102009052597A1 (en) Fuel injection system for diesel engine, has ventilation device for conveying fuel to high-pressure pump via suction path for ventilating system and comprising electrical auxiliary pump that is arranged in bypass
DE102018221323A1 (en) Fuel delivery device for an internal combustion engine
DE102012024717A1 (en) Vehicle has liquefied petroleum gas tank for accommodating liquefied petroleum gas as fuel for internal combustion engine of vehicle and overpressure discharge line for discharging vaporized gas, which is connected with gas tank
DE102015201414A1 (en) Method for starting an internal combustion engine
EP2379359B1 (en) Hybrid drive system
DE102018216176A1 (en) Fuel delivery device for an internal combustion engine
DE102018200073A1 (en) Fuel delivery device for an internal combustion engine
DE102015226462A1 (en) Gas supply device, in particular for a vehicle
DE102018215433A1 (en) Fuel delivery device for an internal combustion engine
WO2011131482A2 (en) Apparatus for waste heat utilization
DE102007044165A1 (en) Device for operating power plants with vegetable oil has at least one heating device in tank which holds vegetable oil and is connected in non-positive or positive locking manner to open-pore metal foam structure
DE102011075557A1 (en) Circuit and method for operating a circuit for waste heat utilization of an internal combustion engine
DE102014019030A1 (en) A fuel supply device for supplying a combustion device and method for supplying a combustion device
DE102016207908A1 (en) Cooling system and method for cooling, motor vehicle
DE102013019731A1 (en) fuel metering
DE102018220566A1 (en) Fuel delivery device for an internal combustion engine and a method for regulating the pressure in a fuel delivery device
DE102012203257A1 (en) Method for operating fuel system supplying internal combustion engine of vehicle, involves adjusting fuel pressure prevailing in low pressure fuel system corresponding to opening and closing characteristics of valve by control of pump
DE102017222931A1 (en) Fuel delivery device for an internal combustion engine
DE102017217609A1 (en) Fuel delivery device for an internal combustion engine, and a method for conveying fuel in a fuel delivery device

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee